Создана сверхпрочная форма серебра

12.10.2019

Когда дело касается свойств различных металлов, всегда существует компромисс между их прочностью и удельной электрической проводимостью. Однако, это может измениться с появлением нового класса материалов, таких, как форма серебра, созданная недавно одной из групп исследователей. Используя в своих интересах дефекты кристаллической решетки, ученые из университета Вермонта сохранили проводимость металла, придав ему настолько высокую прочность, что она даже превосходит теоретический предел, считавшийся незыблемым в течение нескольких десятилетий.

Дефекты кристаллической решетки - это "зло", которое неизбежно возникает в процессе производства. В некоторых случаях эти дефекты служат причиной уязвимости металлов к различным отрицательным факторам и снижают их долговечность. Объединение нескольких металлов в сплавы позволяет преодолеть часть проблем, но, как правило, от этого страдает электрическая и тепловая проводимость конечного материала.

Прочность серебру придало совсем малое количество меди, введенной в этот благородный металл. В результате прочность серебра увеличилась на целых 42 процента по сравнению с самой прочной формой этого металла, полученной ранее. Но при этом, электрическая проводимость серебра практически не пострадала, а самым интересным является то, что прочность превосходит так называемый предел Холла-Петча (Hall-Petch limit).

Соотношение Холла-Петча является одним из основных параметров, используемых в материаловедении уже более 70 лет. Согласно ему, с уменьшением размеров кристаллических зерен структуры, увеличивается прочность металла. Но существует некий предел (в несколько нанометров), после которого границы зерен становятся непостоянными и прочность металла снова снижается.

Исследователям удалось обойти этот предел, создав то, что они назвали термином "нанокристаллическая-наноперекрученная форма металла". Поскольку атомы меди намного меньше по размерам атомов серебра, они обычно скапливаются в районах границ кристаллических зерен серебра. Это препятствует перемещению дефектов, эффекту, который несет ответственность за повторное снижение прочности металла. И в то же самое время, атомы меди не мешают движению электронов, сохраняя высокое значение удельной электропроводимости.

Ученые утверждают, что подобная уловка может быть успешно использована и по отношению к другим металлам. Это, в свою очередь, может быть использовано для создания более прочных материалов, из которых будут строиться новые самолеты, космические аппараты, ядерные реакторы, солнечные батареи и многое другое.

<< Назад: Asus Strix Arion 13.10.2019

>> Вперед: Алюминиевые батарейки лучше литий-ионных 12.10.2019

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Чувства кота, ожидаюшего возвращения хозяина 16.07.2026

Многие владельцы кошек уверены, что их питомцы совершенно равнодушны к уходу человека из дома. Считается, что кошки - независимые существа, которые спокойно переносят одиночество и даже радуются, оставаясь одни. Однако испанские специалисты по поведению животных считают, что реальность гораздо сложнее. Реакция кошки на отсутствие хозяина зависит от ее индивидуального характера, степени привязанности к человеку и привычного распорядка дня. Кошки хорошо запоминают ежедневные ритуалы своих владельцев. Они способны связывать определенные звуки - звон ключей, шаги у двери или звук закрывающегося замка - с предстоящим уходом человека. Для одних животных эти сигналы означают возможность спокойно лечь спать, а для других становятся причиной беспокойства и длительного ожидания возвращения хозяина. Таким образом, кошка не просто "не замечает" уход, а активно реагирует на связанные с ним изменения в окружающей обстановке. Исследования поведения кошек показывают, что некоторые из них действи ...>>

Целесообразность приема пробиотиков после курса антибиотиков 16.07.2026

Антибиотики остаются одним из самых мощных инструментов современной медицины в борьбе с бактериальными инфекциями. Однако их действие не ограничивается уничтожением только вредных микроорганизмов. Эти препараты способны существенно влиять на состав кишечной микрофлоры, что часто вызывает вопросы у пациентов: насколько серьезны эти изменения, как долго они сохраняются и нужно ли после курса антибиотиков принимать пробиотики для восстановления. На эти вопросы попытались ответить исследователи, проанализировав имеющиеся научные данные. Во время приема антибиотиков многие люди сталкиваются с неприятными симптомами со стороны пищеварительной системы: тошнотой, болями или спазмами в животе, а также диареей. Такие реакции возникают потому, что препараты воздействуют не только на возбудителей инфекции, но и на полезные бактерии, которые населяют кишечник и участвуют в пищеварении, синтезе витаминов и поддержании иммунитета. Некоторые антибиотики, например азитромицин, могут напрямую влия ...>>

Резкое похудение и возврат веса могут навредить сердцу 15.07.2026

Многие люди, желая быстро избавиться от лишних килограммов, прибегают к строгим диетам с резким ограничением калорий. Достигнув желаемого результата, они часто постепенно или быстро возвращаются к прежнему рациону и прежнему весу. На первый взгляд это кажется лишь вопросом внешнего вида, однако ученые предупреждают: постоянные колебания массы тела могут оказывать негативное влияние на сердечно-сосудистую систему и обмен веществ. Так называемый эффект йо-йо, когда периоды активного похудения сменяются повторным набором веса, становится все более распространенным явлением. Новые исследования указывают на возможную связь между такими циклами и ухудшением работы сердца. Организм способен адаптироваться к изменениям питания, но постоянное повторение резких переходов между ограничением калорий и перееданием создает дополнительную нагрузку на различные системы. В одном из экспериментов на лабораторных животных исследователи моделировали эффект йо-йо, периодически снижая калорийность рац ...>>

Разбрасыватель минудобрений Rauch Axis 55 15.07.2026

Немецкая компания Rauch, известная своими высокоточными сельскохозяйственными машинами, представила на выставке DLG Feldtage новый флагманский разбрасыватель минеральных удобрений Axis 55. Эта модель пришла на смену предыдущей версии Axis 50.2 и стала самой крупной в актуальной линейке производителя после выхода более компактной Axis 25 в прошлом году. Новая машина сочетает в себе повышенную производительность, расширенный диапазон рабочих ширин и усовершенствованные системы контроля внесения. Одной из главных технических особенностей Axis 55 стала значительно увеличенная максимальная производительность внесения - до 675 кг удобрений в минуту. Это на 30 % больше по сравнению с предшественником. Благодаря такому показателю разбрасыватель способен обеспечивать норму внесения до 900 кг/га при рабочей ширине 36 метров и скорости движения машины 25 км/ч. При этом устройство сохраняет возможность работы с очень низкими нормами внесения, например, при распределении гранул против улиток, бе ...>>

Антоцианы черники: природная защита для зрения в темноте 14.07.2026

Специалисты все активнее изучают влияние растительных веществ на здоровье глаз. Особое внимание привлекают антоцианы - природные пигменты, которые придают яркую окраску многим ягодам и овощам. Новые данные показывают, что эти соединения способны не только защищать клетки глаз от окислительного стресса, но и ускорять восстановление родопсина - ключевого пигмента, отвечающего за способность видеть в условиях низкой освещенности. Антоцианы содержатся в большом количестве в чернике, голубике, ежевике, черной смородине, а также в краснокочанной капусте и некоторых других красных, синих и фиолетовых продуктах. Эти вещества обладают мощными антиоксидантными и противовоспалительными свойствами. Они помогают нейтрализовать активные формы кислорода, которые повреждают клетки сетчатки и способствуют развитию хронического воспаления. По данным исследователей, антоцианы оказывают комплексное положительное влияние на зрительную систему. Они улучшают микроциркуляцию крови в сетчатке, поддержива ...>>

Случайная новость из Архива Умный браслет проследит за составом пота 07.02.2016 Новый портативный анализатор пота может определять сразу четыре вида химических веществ и одновременно измерять температуру тела. Наш визит к врачу чаще всего начинает с анализа крови. Спору нет, кровь - прекрасный индикатор состояния здоровья, и чем дальше, тем больше болезней удается распознать по составу разнообразных клеток и молекул, плавающих в кровяном русле. Но у нас есть еще одна биологическая жидкость, в которой также можно найти много биохимической информации - это пот. В нем, кроме воды и простых ионов, есть и сложные биомолекулы, вплоть до белков, и уже сейчас анализ пота позволяет диагностировать некоторые заболевания, узнать, какие вещества принимал человек, подобрать удобный режим физических упражнений и т.д. Кроме того, у пота есть одно важное преимущество - ради него не нужно тыкать чем-то острым в палец или вену. Однако до сих пор для того, чтобы сделать анализ пота, его нужно было собирать в специальную емкость, чтобы потом отдать специалисту. С новым устройством, разработанным сотрудниками Калифорнийского университета в Беркли, все станет быстрее и проще - Вэй Гао (Wei Gao) с коллегами создали электронный анализатор, который можно носить на руке, подобно браслету, и который в реальном времени измеряет температуру тела и химический состав пота. Электронный браслет умеет определять количество ионов натрия и калия, а также глюкозы и молочной кислоты (лактата), и полученные данные тут же передает на смартфон. Сами по себе портативные потоанализаторы уже давно не новость, однако прочие подобные устройства могут следить только за каким-то одним веществом, за какой-то одной молекулой. Если же у нас сразу есть несколько датчиков, это повышает надежность информации: например, если у вас сильно упал уровень какого-то иона, то по другим параметрам можно точно сказать, в чем именно дело: в самом ли ионе, или в том, что прекратилось потоотделение, или же у нас просто гаджет сломался. Очевидно, что умный браслет будет пользоваться особым спросом у тех, кто занимается спортом: по концентрации ионов можно - даже не слезая с тренажера - понять, следует ли сделать перерыв и выпить воды, чтобы предотвратить обезвоживание и спазм мышц, отслеживание температуры позволит не допустить перегрева, а уровень молочной кислоты может указать на недостаточно хорошее кровообращение. Но, конечно, такое устройство пригодится и в общемедицинских целях, особенно, если его авторам удастся, как они это планируют, увеличить число молекул, которые их гаджет может определять.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026